CN206554028U

CN206554028U - 新型水下防爆结构

Info

Publication number: CN206554028U
Application number: CN201720271107.9U
Authority: CN
Inventors: 孙启航; 黄泽浩; 严鹏; 李钰珩; 冯梦珂; 田颖琳; 吕思远; 杨思盟; 张翼
Original assignee: Wuhan University WHU
Current assignee: Wuhan University WHU
Priority date: 2017-03-20
Filing date: 2017-03-20
Publication date: 2017-10-13
Anticipated expiration: 2027-03-20

Abstract

本实用新型公开了一种新型水下防爆结构，包括从上到下依次设置的柔性缓冲层、反射面板、消能层，其中，柔性缓冲层包括弹性板和内嵌于弹性板中的第一波纹状钢板；反射面板由硬质材料制成；消能层由装满细砂的封装壳构成，第二波纹状钢板嵌入细砂中。本实用新型装置适用于水下防爆，将反射消能与变形消能巧妙的结合在一起，消能防爆效果大幅提高；采用泡沫，钢板，细砂等材料，价格便宜且材料易得；利用水下爆炸的特性，采用先缓冲消能再反射消能的方式，使消能防爆效果大幅提高。

Description

新型水下防爆结构

技术领域

本实用新型涉及防爆结构，尤其涉及一种新型水下防爆结构。

背景技术

过去谈水坝安全，多偏重地震、洪水等天然灾害，除了战时特殊情况外，鲜少提及平时的类似恐怖行动人为破坏的风险。美国在“911”恐怖袭击后，其公民民生命、财产及公共设施，都面临前所未有的恐怖袭击威胁。国家的许多重大设施，特别是民用设施，都可能是恐怖分子袭击的主要对象，意图制造社会秩序解构的危机，让大众陷入恐慌，甚至造成巨大的生命、财产损失。大坝属于一种大型的公共设施，易遭人为破坏，其后果对民众生命、财产、民生所需等层面的冲击影响甚巨。因此，过去认为微不足道的人为偷袭破坏，在水坝安全全方位的新思维里，已不容再被忽视，而最有效的途径之一即是改善或强化水坝保安措施，成为水坝整体安全系统中不可或缺的重要一环。

基于前文所述的国际反恐背景，各国各界都在投入人力物力以求保证大坝正常运行。一个特定水坝的保安措施，基本上包括内部安全管理和外部防护设备两个主要部分，必须行政结合专业方具实效。现有大坝外部防护设备有：

（1）采用更加有效稳定的坝型。如土石坝中，堆石坝其防渗体有厚层堆石料而不易受损，均质坝次之，斜墙土石坝较弱，沙砾坝最弱。这种防护措施较为基础、固定，且防御能力较低。

（2）坝顶增设钢筋混凝土抗爆体。德国汲取二战经验教训，在坝顶增设抗爆体，以防御炸弹侵彻爆破。这种防护措施对坝体本身有一定的防护效果，但不能很好地消除水下爆破冲击波，无法有效抑制由爆破引发的波浪效应。

（3）增设内斜墙防渗体。除正常设有的沥青混凝土斜墙防渗体外，在坝内增设一道内斜墙防渗体，起到双重防护的效果。

（4）修建排水结构。在大坝上有面防渗体的两层沥青混凝土之间修建一排水结构，每隔一定长度的坝段设有垂直分段隔墙，万一谋段坝体破环渗漏，不影响相邻部位。

可以看到，现阶段的外部防护措施普遍存在：造价成本较高、设备灵活性差、装置可拆卸性差、对已修大坝干扰大等待改进之处。

实用新型内容

为解决现有技术的不足，本实用新型提供一种新型水下防爆结构，能够有效减弱水下爆炸产生的冲击波及冲击力，达到对水下结构实施保护的目的。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下的技术方案：

一种新型水下防爆结构，包括从上到下依次设置的柔性缓冲层、反射面板、消能层，其中，柔性缓冲层包括弹性板和内嵌于弹性板中的第一波纹状钢板；反射面板由硬质材料制成；消能层由装满细砂的封装壳构成，第二波纹状钢板嵌入细砂中。

根据权利要求1所述的新型水下防爆结构，其特征在于：所述反射面板的密度为2500g/cm³-8000g/cm³。

作为优选，所述弹性板为塑料板、橡胶板或泡沫板中的任一种。

作为优选，所述细砂的颗粒尺寸为0.7-3.7mm。

作为优选，所述第一波纹状钢板为曲线形波纹状；所述第二波纹状钢板为折线形波纹状。

作为优选，所述第一波纹状钢板由多个圆弧形钢板连接而成，每个圆弧的圆心朝下；所述第二波纹状钢板由多个成90度折线钢板组成。

本实用新型装置的工作原理如下：

当水下爆炸产生的冲击波和水压力到达本结构表面时，柔性缓冲层通过弹性板和第一波纹状钢板的变形缓冲作用将削减一部分水压力，冲击波穿过柔性缓冲材料到达反射面板时，波阻抗较大的反射面板便将一部分的冲击波进行反射，当冲击波和水压力到达消能层时，第二波纹状钢板同时起到反射冲击波和缓冲水压力的作用，其中细砂在水压力的作用下压缩变形孔隙率变小，爆炸产生的能量被进一步转化为第二波纹状钢板和细砂的弹性势能及内能。

与现有技术相比，本实用新型具有以下特点：

1.本实用新型将反射消能与变形消能巧妙的结合在一起，消能防爆效果大幅提高。

2.本实用新型采用泡沫，钢板，细砂等材料，价格便宜且材料易得。

3.本实用新型利用水下爆炸的特性，采用先缓冲消能再反射消能的方式，使消能防爆效果大幅提高。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型柔性缓冲层结构示意图；

图3是本实用新型反射面板示意图；

图4是本实用新型消能层结构示意图。

图中，1-柔性缓冲层， 2-第一波纹状钢板，3-弹性板，4-反射面板，5-消能层，6-第二波纹状钢板，7-细砂，8-封装壳，9-粘接材料。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步说明。

实施例一

一种新型水下防爆结构，包括从上到下依次设置的柔性缓冲层1、反射面板4、消能层5，其中，柔性缓冲层1包括弹性板3和内嵌于弹性板3中的第一波纹状钢板2；反射面板4由硬质材料制成；消能层由装满细砂7的封装壳8构成，第二波纹状钢板6嵌入细砂7中。

所述反射面板4的密度为2500g/cm³-8000g/cm³，反射面板可以采用铸铁、钢等制作。

所述弹性板3为塑料板。

所述细砂的颗粒尺寸为0.7-3.7mm。

所述第一波纹状钢板2为曲线形波纹状；所述第二波纹状钢板6为折线形波纹状。

实施例二

所述反射面板4的密度为2500g/cm³-8000g/cm³，反射面板可以采用钨渗铜或其他硬质合金制作

所述弹性板3为泡沫板。

所述细砂的颗粒尺寸为0.7-3.7mm。

所述第一波纹状钢板2为曲线形波纹状；所述第二波纹状钢板6为折线形波纹状。所述第一波纹状钢板2由多个圆弧形钢板连接而成，每个圆弧的圆心朝下；所述第二波纹状钢板6由多个成90度折线钢板组成。柔性缓冲层1、反射面板4和消能层5通过粘结材料9进行粘结。

以上所述为本实用新型的最佳实施例，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍落入本实用新型的保护范围内。

Claims

1.一种新型水下防爆结构，其特征在于：包括从上到下依次设置的柔性缓冲层、反射面板、消能层，其中，柔性缓冲层包括弹性板和内嵌于弹性板中的第一波纹状钢板；反射面板由硬质材料制成；消能层由装满细砂的封装壳构成，第二波纹状钢板嵌入细砂中。

2.根据权利要求1所述的新型水下防爆结构，其特征在于：所述反射面板的密度为2500g/cm³-8000g/cm³。

3.根据权利要求1所述的新型水下防爆结构，其特征在于：所述弹性板为塑料板、橡胶板或泡沫板中的任一种。

4.根据权利要求1所述的新型水下防爆结构，其特征在于：所述细砂的颗粒尺寸为0.7-3.7mm。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的一种新型水下防爆结构，其特征在于：所述第一波纹状钢板为曲线形波纹状；所述第二波纹状钢板为折线形波纹状。

6.根据权利要求5所述的一种新型水下防爆结构，其特征在于：所述第一波纹状钢板由多个圆弧形钢板连接而成，每个圆弧的圆心朝下；所述第二波纹状钢板由多个成90度折线钢板组成。